第7章测量方案.docx
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第7章测量方案
第七章测量工程施工方案
第一节施工测量概况及重点、难点
一、施工测量概况
超高层建筑控制网的建立和传递是测量工作的难点，建立完整统一的测控体系，确保钢结构与土建结构、设备安装、室内外装修等专业使用的平面、高程控制网相同。
为避免结构自身和外界因素的影响，控制轴线的引测采用天顶投影法，选用1/200000的徕卡激光铅直仪，在首层布设控制点，控制点点位在楼层组成几何图形，进行闭合解算。
控制标高的引测采用全站仪天顶测距法和悬吊钢尺法相互校核。
为保证钢结构吊装精度，提高安装效率，采用实时跟踪测量。
变形监测与施工测量同步实施，合理分析变形报告，尽量作到提前预控。
二、施工测量重点、难点及保证措施
重点、难点
保证措施
测控系统的精度保证
依据业主提供的高级基准点，测设Ⅰ级场区控制网并做强制对中装置。
在Ⅰ级场区控制网的基础上建立
级建筑物控制网，形成完整统一的测控体系。
指定专人监察维护，并定期进行复测与修正，确保工程控制系统的准确性。
各阶段或各环节测控系统的同一性
各阶段的测量控制：
如建筑物控制、场区临建控制、竣工总图控制等，必须统一使用Ⅰ级场区控制网，以保证各关键部位的顺利对接。
各环节的测量控制：
如土建、钢结构、机电、幕墙、装修等的测量控制，必须统一使用
级建筑物控制网，并保证各环节单体网的相互衔接，闭合交圈。
确保平面、竖向控制的垂直引测精度及现场可行性
主楼±0.000以上控制轴线的引测采用天顶投影法，为避免受结构自振、风振、日照和施工过程中变形的影响，控制点采用分阶段传递的方法进行，接力层选在分别15、25、30层上。
选用精度：
1/200000的激光铅直仪配合电子数显激光靶。
主楼±0.000以上控制标高的引测采用全站仪配合钢尺的方法，全站仪须录入当时天气情况的气温、气压等必要的仪器参数，钢尺须加改正。
水准线路测量采用精密水准测量法。
土建滞后钢结构，测量控制网的衔接
使用统一基准点和轴线控制网，测量精度指标必须严格控制在规范限差之内，土建轴线网必须联测钢结构轴线网，并做到闭合交圈，并有技术质量部门复核，监理单位验收。
施工过程中的变形给测量工作带来的难度
施工过程变形来源于自重恒载、外加恒荷载、准永久荷载及基础沉降。
这些荷载随着施工阶段的不同而改变，而施工测量是贯穿于整个结构施工，这就给施工测量带来了不可避免的影响。
变形监测与施工测量同步实施，合理分析变形报告，尽量作到提前预控。
选用ZeissDini10电子水准仪以二等精度要求进行周期性监测。
温度、日照等对钢柱测量的影响
钢结构对温度很敏感，日照、季节温差、等产生的温度变化，会使各种构件在安装过程中不断变动外形尺寸，因此应精确测定钢构件的日照变形，以便在安装中采取能调整这种偏差的技术措施。
日照变形监测采用常规方法，经纬仪投点法和极坐标法。
监测时机相当重要，应在钢构件受强阳光或辐射的过程程中进行，应测定钢构件由于向阳面与背阳面温差引起的偏移及其变化规律。
测控方法的选择及设备的选型
仪器设备选择符合工程的精度要求和实效要求，并保证其可操作性。
对所有设备应按照相关规定进行周检及抽检，常用指标必须随时检查。
和各专业分包的协作
总承包单位负责整体测量控制，并在办公楼每个楼层提供标高基准点和轴线基准线，并在公寓楼上分别提供标高基准点和轴线控制网。
各专业承包单位在总承包单位提供的基准点和控制网的基础上，放样所需的标高点和细部控制线。
总承包单位协助业主、监理对各专业承包单位的细部线进行复核验收，以保证其放线精度。
第二节准备工作
一、测量工作内容
序号
城市大地坐标与建筑坐标转换统一
1
首级控制网的移交与复测
2
地上施工阶段，平面和高程二级控制网“内控法”垂直引测，同步控制内外筒轴线、标高
3
平面和高程三级控制网测量，控制柱、梁、剪力墙、门、洞口的轴线、标高
4
底板基础平面钢柱底预埋件、墙立面预埋件安装定位测量
5
钢柱三维坐标位置的定位校正测量，并分析气候条件对测量结果的影响
6
主楼核心筒内外墙垂直度及轴线偏差控制测量
7
施工及使用期间沉降等监测
二、准备工作
1、场地接收及现场勘察
（1）进场后地下室已施工完毕，在监理、业主等相关单位的协同下接收退场施工方的高程及坐标点。
（2）到现场了解工程位置，核实测量基准点是否稳固，通视条件如何，勘察场区情况及周边情况，作好勘察记录。
工程开工前进行工程现场标高测量，并将所得到的资料按业主要求制成图纸，上报业主方进行审查。
2、测量人员组织
考虑本工程的重要性和测量的复杂性，对专业测量技术人员要精挑细选，反复审核，要求必须具备扎实的理论基础，丰富的实操技术；计算思维缜密，能完成工程中的各种复杂的计算。
并对所有施测人员进行：
专业技术交底、安全技术培训、环保培训等。
人员组织见下表
测量人员组织表
职务
人数
岗位责任
具备的条件
测量负责人
1名
工作组织安排，设备管理，现场安全管理，工作质量，工作进度；
具有10年以上大型群体工程施工经验，具有工程测量专业高级工程师证书
测量
现场负责人
3名
技术方案的现场实施，工作质量，工作进度
从事测量工作8年以上，并具有工程测量专业工程师证书
测量
技术负责人
1名
测量技术质量保证，技术资料编制，测量数据计算；
从事测量工作8年以上，并具有工程测量专业工程师证书
测量
质量负责人
1名
负责测量质量验收工作
从事测量工作8年以上，并具有工程测量专业工程师证书
测量员
10名
测量放线操作
从事测量工作5年以上，并具有相应测量岗位证书
3、测量设备调配
测量设备配备表
名称
型号
数量
用途
精度
全站仪
Leica1201
1台
整体场区控制
角度测量精度1″
Topcon601
1台
平面控制测量放线、高程传递
距离测量精度
±（2mm+2ppm）
电子水准仪
ZeissDini10
电子水准仪
1台
沉降监测
0.3mm/km
激光铅直仪
Leica
ZL
2台
控制点向上投递
1/200000
水准仪
Leica
NA720
3台
标高测量控制
±2mm/km
经纬仪
J2
6台
角度测量
2″
50m钢卷尺
——
20把
距离丈量
——
第三节测量控制系统建立
由于本工程占地面积较广，施工场区面积较大，结合现场情况，本工程控制网分两级测设，Ⅰ级场区控制网和Ⅱ级建筑物控制网，以此保证工程施工精度。
控制网的作用主要是满足施工放样精度；并且将设计的建筑物转移到平面上；并且还可以作为竣工检查验收建筑物位置和编测竣工总平面图的控制依据。
一、控制测设流程
（1）平面控制测设流程
（2）高程控制测设流程
二、Ⅰ级场区控制网
1、平面控制网布设原则及要求
序号
内容
1
平面控制应先从整体考虑，遵循先整体、后局部，高精度控制低精度的原则，以避免放样误差的积累
2
控制网的布设应根据设计总平面图、现场施工平面布置图以及各施工段的划分等因素进行
3
控制点应选在通视条件良好、安全、易保护的地方
4
应布设在建筑物的压力传播范围以外
2、Ⅰ级场区控制网建立
（1）平面控制点的布设
首级高程控制点埋设示意图
2、场区控制网测设
平面控制网
测设
针对本工程建筑物的结构形状及现场具体情况拟布设附合导线作为场区平面控制网。
测量人员接到业主提供的测绘院坐标成果后，利用测角精度为1″，测距精度为：
±（2mm+2ppm.D）的Leica1201电子全站仪对控制桩距离及角度进行校测。
将全站仪校测结果上报业主或监理单位,然后对结果相应调整后，使用全站仪测设一条附合导线。
尽量布置均匀等长（高）的测量线路，避去高程差过大或边长差异过大的测量路径，尽可能避免量测误差。
高程控制网
测设
高程控制网的建立是根据业主提供的水准基点（至少应提供三个），采用水准仪对所提供的水准基点按二等水准精度进行复测检查，校测结果合格后，按照国家二等水准的要求测设一条附合水准路线，经平差计算后的结果，作为场区高程控制点。
控制网确定
场区控制网测设完毕后，首先内部检查复核，检查无误后编制测量成果报告，上报业主及监理批复，监理验收合格后作为工程测量控制依据。
三、Ⅱ级建筑物控制网
1
建筑物平面控制网布置
建筑物控制网的测设以场区平面控制网为基准，根据本工程建筑物的结构形状及现场具体情况拟布设矩形建筑方格网作为平面控制网。
设置矩形建筑方格网为轴线控制网，其优点：
便于轴线的控制，坐标系得建立和数据演算。
2
建筑物平面控制网测设
采用全站仪以极坐标和直角坐标定位的方法测设轴线控制网，经角度、距离校测符合点位限差要求后，作为该建筑的轴线控制网。
3
建筑物控制网精度
等级
测角中误差（mβ）
边长相对中误差（k）
一级
±7″
1/30000
4
建筑物标高控制网测设
建筑物高程控制点的建立，联测场区高程基准点，选用LEICA水准仪按三等水准测量精度，进行测设。
5
高程控制网的等级及观测技术要求
水准测量技术要求
等
级
每千米高差全中误差（mm）
路线
长度
（km）
仪器
型号
水准尺
与已知点联测次数
附合或闭合
环线次数
平地
闭合差
（mm）
三等
6
50
Leica
水准仪
双面
往返
各一次
往返
各一次
12
注：
L为往返测段附合水准路线长度（km）
水准观测主要技术指标
等级
水准仪器
型号
视线长度（m）
前后视
较差（m）
前后视累积差（m）
视线离地面最低高度（m）
基本分划、辅助分划读数较差（mm）
基本分划、辅助分划所测高差较差（mm）
三
等
Leica
水准仪
75
3
6
0.3
2.0
3.0
四、坐标点及高程点的接收
我公司进场后地下室部分结构已施工完毕，在监理、业主的参与下，接收退场施工方的坐标点及高程点，作为地上部分的施工测量原始点。
第四节土建施工测量
一、测量基本思路
平面控制测量
平面控制地下部分采用外控法，用全站仪直接对各轴线进行放样，地上部分结合本工程实际特点，采用内控法，轴线控制点分阶段向上传递，接力层选在分别15、30层。
每一次传递的控制点经点位自检闭合，后作为该作业层的平面控制依据
高程控制测量
标高控制点地下部分采用悬吊钢尺法将高程引测到施工部位，地上部分高程的传递采用悬吊钢尺法和全站仪标高竖向传递法。
每层高程传递的点位不少于3个。
二、±0.000以上控制网建立
序号
方法
内容
示例
1
平面控制测量方法
住宅1#、2#、3#塔楼建筑高度分别为108.45m、115.05m、127.75m，属于超高层建筑。
针对本工程具体情况：
受结构自振、风振、日照和施工过程中的变形的影响，为减少各种因素影响，提高测量精度，本工程拟引用高精度（1/200000）的激光铅直仪配合电子数显激光靶，进行轴线竖向传递，确保工程测量放样精度。
2
控制点的转移
由于进场后，首层底板已施工完毕，故需在首层楼板上做钢板埋设点，待埋设完毕后，利用全站仪将轴线全部投测至首层底板上，由外部控制向建筑物内部转移时，其投点误差，一级不超过2mm；二级不应超过3mm。
本工程选用一级。
3
平面内控点的布设
内控点的布设及选型必须结合建筑物的平面几何形状，组成相应图形，为保证轴线投测点地精度，内控点要形成闭合几何图形，以提高边角关系，根据施工组织设计中施工流水段图的划分进行，每一流水段布设4个点，并相互之间衔接，组成闭合图形。
4
内控点埋件的埋设
内控点所在首层平面相应位置上需预先埋设铁件并与楼板钢筋焊接牢固。
以后在各层施工浇筑混凝土顶板时，在垂直对应控制点位置上预留出200mm*200mm的孔洞，以便轴线向上投测。
激光点穿过楼层时，需在楼板上预留200*200的孔洞，通过空洞引测到各楼层。
楼层的预留洞做法内控点竖向传递示意图
5
平面控制点的竖向传递
先将铅直仪架设在对中架上，调整脚螺旋使气泡居中，并实施强制对中；然后接通电源使激光器发光，转动天顶准直仪使激光束垂直，清晰地发散至楼面预留孔上的光靶上，通过操作人员用对讲机通话联系，点取圆心点即为控制点的垂影点，各垂影点的连线即组成该楼面的轴线控制网。
为消除同心圆误差，同方向旋转激光准直器0°90°180°270°，激光点在投影面上留下圆形旋转轨迹，移动接收靶使其中心与旋转轨迹圆心同心，通过接收靶上的刻划线使全圆等分并取其中点作为控制点的垂影点。
6
楼层平面放线
待本施工段所有内控点都投测到楼层完成后，用经纬仪及钢尺对控制轴线进行角度、距离校核，结果达到规范或设计要求后，进行各条轴线的测放。
施工层放线时，应先在结构平面上校核投测轴线，闭合后再进行细部放线。
室内应把建筑物轮廓轴线和电梯井门窗洞口等轴线的投测作为关键部位。
为了有效控制各层轴线误差在允许范围内，并达到在装修阶段仍能以结构控制线为依据测定，要求在施工层的放线中弹放下列控制线：
所有主控轴线、细部轴线,墙体边线、门窗洞口边线等。
（二）高程控制网传递
由于本工程涉及到钢结构施工、核心筒施工、楼板及墙柱施工、玻璃幕墙等多种工序，为保证高程的准确，结构施工各个楼层的标高控制点以核芯筒上首层、15层、30层、45层起始高程控制点为准，进行测量。
在塔楼施工过程中，每层都设立2点高程控制点。
1
标
高
的
竖
向
传
递
悬吊钢尺法
标高传递采用钢尺丈量法，每次至少传递三个点，并相互校对。
依据二层标高控制点，用检定合格的钢尺沿结构向上直接丈量，钢尺量距应使用标准拉力、并进行尺长和温度改正。
钢尺量距应使用标准拉力、并进行尺长和温度改正，现场必须实测出当时环境的，大气温度、构件温度、钢尺温度。
----钢尺在温度
时的实际长度；
-----钢尺的名义长度（钢尺出厂标定的长度）；
---钢尺改正数；
----钢尺的膨胀系数，约为
；
----钢尺鉴定时的温度（标准温度）；
-----钢尺使用时的温度。
每次测量均应从基准点重新丈量，不得使用下一层的标高点，传递上来以后，应和下一层标高点进行比对。
全站仪天顶方向测距的方法
标高基准线拟布设在首层核心筒钢柱的侧立面，为了减少钢尺分段传递标高的累积误差、避免传递标高中风力对钢尺量距的影响，竖向标高的传递也利用全站仪天顶方向测距的方法结合特殊尺垫完成，具体操作如下：
特殊尺垫的介绍：
尺垫由两部分组成a：
全站仪棱镜b：
支撑棱镜并可调节平整度的钢板（中心开洞并刻画十字线），支撑棱镜的钢板采用三角形状便于通过螺栓调节其平整度，控制平整度的螺栓焊接在钢板底面，制作尺寸如下：
操作流程及原理
标高传递点设在首层轴线控制点处，通过预留孔（200mm*200mm）垂直向上传递。
a：
在轴线控制点处架设全站仪，并严格整平。
置平望远镜（屏幕数值显示90°），读取竖立在首层“＋1000mm”上水准尺的读数a1。
a1即为全站仪横轴至首层“＋1000mm”标高线的仪器高。
b：
将望远镜指向天顶（屏幕数值显示0°），将尺垫放置需传递标高的第i层预留孔处，并使尺垫上刻画的十字线与该楼层轴线相交十字线吻合，该楼层测量人员用水准仪及其配套设施测定尺垫的三个角点使之水平，将棱镜倒扣在尺垫中心留孔处，操作全站仪测距，得到距离di。
c：
在第i层安置水准仪，将一把水准尺立在尺垫上，设其读数为ai,然后将水准尺竖立在第i层“＋1000mm”标高附近，设其读数为bi,则有下列方程式成立：
a1+di-k+（ai-bi）=Hi
式中Hi为第i层楼面的设计高程；k为一个常数，通过试验可以测定。
由上式可以解出bi为：
bi=a1+di-k+（ai-Hi）
d:
上下移动水准尺，使其读数为bi，沿水准尺底
2
楼层标高抄测
施工层抄平之前，应先校测首层传递上来的基准点，当较差小于3mm时，取其平均高程引测水平线。
抄平时，应尽量将水准仪安置在测点范围的中心位置，抄测完成后，换人进行复查。
3
测量成果的验收
每一层平面或每一施工段测量工作完成后，必须进行自检，自检合格后及时填写报验表及测量成果记录报请监理单位验收，验收合格后，进行下一步施工。
第五节塔楼沉降监测
一、沉降观测的主要目的
沉降观测是工业与民用建筑施工质量监控的重要程序，是检查建筑结构可靠性和设计荷载计算安全性的有效手段，同时是保证建筑物顺利施工的重要检测过程。
随着建筑施工规范的逐步健全，建筑施工的质量和安全被重视的前提下，沉降观测也在各类观测工程测量规程作为强制性的地方标准来执行。
通过对高层建筑的沉降进行一个时期的跟踪观测，获得建筑物准确可靠的沉降数据，了解建筑物的实际沉降情况，为建筑施工和运营安全提供数据保证。
沉降观测拟选用有相关资质的单位，塔楼沉降/周边建筑物沉降、变形等监测单位资质，开工前对周边建筑物、重要管线及设施勘查、记录及评估单位资质见商务标部分。
二、沉降观测的施工组织
（一）沉降基准点的布设
1、沉降基准点的布设原则
（1）
沉降基准点是沉降观测的依据，每个工程应有三个稳定可靠的基准点，并每半年检测一次，以保证沉降观测成果的正确性；
（2）
沉降基准点与观测点的距离不宜太远，以保证足够的观测精度
（3）
沉降基准点须埋设在建筑物的压力传播范围以外，距离新建建筑物基坑边线不小于15米。
2、基准点的埋设及测量
（1）在工程压力传播范围之外预先合理埋设半永久性高程基准点，本工程拟埋设BM1、BM2、BM3三个沉降基准点，实际位置及基准点埋设见下图：
沉降基准点稳固埋设效果图
（2）基准点稳定后，选用每公里往返测高差中误差为0.3mm的蔡司电子水准仪从国家城市水准点，采用精密水准测量法，经平差计算后的三个基准点高程数据作为本工程沉降观测的基准点高程。
（二）观测点的布设
1
观测内容
建筑物整体沉降
2
观测点布点原则
（1）布置在变形明显而又有代表性的部位；
（2）稳固可靠、便于保存、不影响施工及建筑物的使用和美观；
（3）避开暖气管、落水管、窗台、配电盘及临时构筑物；
（4）承重墙可沿墙的长度每隔15-20米设置一个观测点，在转角处、纵横墙连接处、沉降缝两侧也应设置观测点；
（5）框架式结构的建筑物应在柱基上设置观测点等等。
（6）本工程设计单位出具的设计图纸。
3
观测点的布设
本工程拟埋设沉降观测点10个，所有沉降点均埋设在±0.000上400~500mm处。
4
观测点布点埋设
为了便于观测及长期保存，观测点采用暗藏式。
埋设时用φ32的电锤在设计位置打孔，将直径28mm、长度12cm的预埋件放入孔内，周围用环氧树脂填充使其牢固。
观测时将活动标志旋紧，测毕取出，盖好保护盖。
这样既不影响建筑物的外观又起到保护标志的作用。
（三）沉降观测
沉降观测按《国家一、二等水准测量规范》规定的二等水准测量要求，采用单路线往返观测。
观测过程中做到：
主要观测人员固定、仪器及附属设备固定、安置的镜位固定、观测方法及程序固定。
1
观测仪器
观测仪器选用德国蔡司ZeissDini10数字式精密自动安平电子水准仪（见下图）及与其配套铟瓦条码尺。
该仪器相对于光学精密水准仪具有以下几个特点：
精度高，该仪器每公里往返测高差中误差为0.3mm。
自动化程度高，该仪器采用CCD测量传感器自动测量条码尺，自动显示与记录标尺读数和视距，对观测数据进行自动平差并能够与计算机进行数据通讯。
它取代了观测员肉眼观测、人工记录、计算，消除了读数误差，提高了作业速度。
2
数据记录及处理
整理原始记录采用ZeissDini10仪器的平差程序自动进行平差计算，减少人为误差发生，提高工作效率。
3
计算沉降量
（1）计算各沉降观测点的本次沉降量：
沉降观测点的本次沉降量=本次观测所得的高程-上次观测所得的高程
（2）计算累积沉降量：
累积沉降量=本次沉降量+上次累积沉降量
将计算出的沉降观测点本次沉降量、累积沉降量和观测日期、荷载情况等记入“沉降观测表”中。
（3）绘制沉降曲线
沉降曲线分为两部分，即时间与沉降量关系曲线和时间与荷载关系曲线。
（四）观测周期
1
荷载变化期间
建筑物每增加两层，观测一次；
基础混凝土浇筑、回填土及结构安装等增加较大荷载前后应进行观测；
基础周围大量积水、挖方、降水及暴雨后应观测；
出现不均匀沉降时，根据情况增加观测次数；
施工期间因故暂停施工超过三个月，应在停工时及复工前进行观测。
2
结构封顶至
工程竣工
均匀沉降且连续三个月内平均沉降量不超过1mm时，每三个月观测一次；
连续二次每三个月平均沉降量不超过2mm，每六个月观测一次；
外界发生剧烈变化时应及时观测；
交工前观测一次。
3
工程竣工后
交工后建设单位应每六个月观测一次，直至基本稳定（1mm/100d）为止。
三、变形观测中应遵循的原则及注意事项
1、采用基本相同的观测路线和观测方法；
2、在大致相同观测条件下工作，使用相对固定的仪器和设备，相对固定的观测人员；
3、采用同一平差计算方法、执行规范规程的有关技术要求；
4、观测前30分钟，晴天应将仪器置于露天阴影下，使仪器与外界气温趋于一致；
5、在连续各测站上安置水准仪的三脚架时，应使其中两脚与水准路线的方向平行，第三脚轮换置于路线方向的左侧与右侧；
6、自动安平水准仪圆水准器应严格置平；
7、除路线转弯处外，每一测站上仪器与前后视标尺的三个位置应接近一条直线。
第六节测量技术资料编制与整理
一、资料执行规范
本工程的测量资料编制，必须执行国家《建设工程文件归档整理规范》（GB/T50328—2001）及相关地方的规范。
工程定位测量记录（C3-1）；
基槽验线记录（C3-2）；
楼层平面放线记录（C3-3）；
楼层标高抄测记录（C3-4）；
建筑物垂直度、标高观测记录（C3-5）；
施工测量放线报验表（B2-2）A2监；
业主或监理要求提供的其他资料。
二、资料汇编要求
测量技术资料应进行科学规范化管理，所有测量资料必须做到：
表格规范、格式正确、记录准确、书写完整、字迹清楚、汇编齐全、分类有序,必须符合国家及相关部门对建筑施工资料编制的管理规定。
第七节质量控制及保证措施
一、质量过程控制
1
测量负责人要按照施工进度和测量方案要求，安排现场测量放线工作，作好施工测量日志。
2
现场使用的测量仪器设备应根据《测量仪器使用管理办法》的规定进行检校维护、保养并作好记录，发现问题后立即将仪器设备送检。
3
本工程的测量放线工作必须符合《工程测量规范》的精度要求。
4
测量放线作业过程中，要严格执行“三检制”
5
为了做到防患于未然，建立合理的复核制度，每一工序均有专人复核。
6
测量仪器均在计量局规定周期内检定，并有专人负责。
7
由于施工分项多，为保证各班组相互配合，以求紧密搭接，施工测量应与各专业工种密切配合，并制定切实可行的与施工同步的测量措施。
二、季节性施工测量应采取的措施
1
及时注意天气变化,提前采取应急措施；
2
尽量避免雨中进行测量作业，如确需
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